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Progetti Elettronici

T-841 - TIMER PROGRAMMABILE con 8 MEMORIE

(TIMER 841 - Programmable Digital Timer with 8 memories based on PIC16F1933)

CARATTERISTICHE    [ TORNA ALL'INDICE ]

In questa pagina è descritto il Temporizzatore Digitale Programmabile TIMER 841.

Questo Timer gestisce tempi da 1 secondo fino a 60 minuti (59:59) e i valori da programmare sono a passi di 1 secondo.
Una volta acceso, il Timer visualizza sempre l’ultimo valore che è stato avviato dall’utente. Premendo il pulsante  START , il relè si attiva e inizia il conto alla rovescia (countdown). A fine conteggio, il relè si disattiva e il buzzer emette 3 segnali acustci al termine dei quali il display visualizza nuovamente il valore di partenza e il Timer è pronto per un nuovo avvio.

Se c'è un blackout di corrente elettrica (e non è stata collegata una batteria), il Timer si spegne completamente e il relè si disattiva: al ripristino della rete elettrica, il Timer visualizzerà nuovamente l'ultimo valore avviato dall'utente e sarà di nuovo pronto per un nuovo conteggio.

CARATTERISTICHE del TIMER 841:

• Tensione di alimentazione: 12Vcc. (±5%)
• Gestione a Microcontrollore (PIC16F1933).
• Precisione al Quarzo.
• Conteggio tipo 'Count-Down' (conto alla rovescia).
• Facile da utilizzare.
• 4 pulsanti di comando:  TIME SELECT.    PROG    START / RESUME  e  STOP / ABORT .
• 8 tempi programmabili da 1sec. a 59min. 59sec.
• Tempi e impostazioni sono memorizzati nella memoria del Timer e recuperati automaticamente all’accensione.
• Buzzer on-board per segnalazione acustica di fine conteggio e scansione audio dei secondi.
• LED giallo - Visualizza lo stato del RELE' (LOAD ON).
• LED verde - Visualizza lo stato di TIMER PRONTO (READY).
• 8 LED rossi - L'accensione di uno di questi 8 LED visualizza il numero del tempo selezionato dall'utente.
• Morsettiera di sicurezza per fermare il Timer tramite dispositivi esterni.
• Rete di Snubber integrata (escludibile con ponticello).
• Uscita relè: 250V / 3A (SPDT).
• Attivazione carichi (LOAD) fino a 500 Watt.
• Morsettiera on-board da 3 vie a vite: NC, COM, NO.
• Visualizzazione su 4 Display a 7-segmenti (0,51" - H. cifra 13 mm).
• Può essere usato per una vasta gamma di dispositivi.
• Dimensioni scheda: 89 x 95 mm.

LO SCHEMA ELETTRICO    [ TORNA ALL'INDICE ]

Nella seguente figura è riportato lo schema elettrico del TIMER 841 (cliccare sulla figura per ingrandirla).

L'elenco completo dei componenti utilizzati nel progetto lo trovate cliccando QUI.

Il circuito è abbastanza semplice perché tutto il lavoro è svolto da un microcontrollore della Microchip, il PIC16F1933.

L'accensione di uno degli 8 LED rossi indica il numero del tempo correntemente visualizzato sul display.

Il LED verde acceso indica che il Timer è pronto per essere avviato mentre il LED giallo, con la sua accensione, indica l'attivazione del relè (LOAD ON).

Affinché il Timer possa funzionare regolarmente, i contatti del morsetto M3 (MW) devono essere sempre chiusi (morsettiera di sicurezza). Su questo morsetto, per esempio, possono essere collegati i due contatti Normalmente Chiusi (N. C.) provenienti da un microswitch installato in modo tale da "rilevare" l'apertura di un eventuale sportello o pannello di sicurezza: in questo modo, quando il morsetto MW risulta aperto, il Timer non può essere avviato. Aprendo il morsetto durante il conteggio, il Timer disattiva il relè e rimane in pausa fino a quando i contatti sul morsetto MW non saranno nuovamente chiusi.

La precisione del Timer è garantita da un quarzo da 8.192 MHz in contenitore HC49s: anche i condensatori C5 e C6 (valori da 22 fino a 33 pF possono andare bene) devono essere di buona qualità (a disco o poliestere).

I componenti J2-R25-C7 formano la rete di snubber, necessaria soprattutto per l'attivazione di carichi induttivi.
Per alcuni utilizzi (ad esempio, per accendere delle lampade, specialmente quelle a LED), la rete di snubber potrebbe creare dei problemi per cui, in questo caso, togliendo il ponticello J2, lo snubber si esclude. Al contrario, per pilotare carichi induttivi (come ad esempio, dei motorini), il ponticello J2 deve essere inserito per fare in modo che la rete di snubber risulti correttamente inserita.

I segmenti dei Display e gli otto LED delle memorie sono gestiti dall'intera PORTC del PICmicro mentre per il multiplexer si usano i primi 5 bit del PORTA. 

I display sono della Vishay, modello TDSL-5150 (Red, Anodo Comune, del tipo a basso consumo necessari per non sovraccaricare eccessivamente le uscite del microcontrollore).

Per evitare l'uso di due LED da 3 mm. come separatori di cifre, ho sfruttato i puntini decimali dei display montando capovolti DS1 e DS2: per gestire i display rovesciati, è necessario collegarli in modo appropriato.

INSTALLAZIONE e COLLEGAMENTI    [ TORNA ALL'INDICE ]

Il Timer deve essere alimentato a 12Vcc prelevabili da un piccolo alimentatore in grado di erogare almeno 0.5 A oppure da una batteria. L'assorbimento medio del circuito si aggira intorno ai 40-50 mA ma con il relè attivato si arriva anche fino a 70 mA.

Al connettore J1 può essere collegato un interruttore di accensione: se non si usa un interruttore, il jumper deve essere cortocircuitato (chiuso con ponticello).

Come già accennato, sul morsetto M3 (MW) vanno collegati i contatti di un microswitch (o altro attuatore): questo morsetto è utile, ad esempio, per rilevare l'apertura di un eventuale sportello di sicurezza. Infatti, quando i contatti collegati sul morsetto M3 sono aperti, il Timer si ferma e il relè si disattiva. Nel caso in cui non si voglia gestire questo morsetto, è necessario cortocircuitarlo con un ponticello a filo.

INSTALLAZIONE DELLA SCHEDA "T-841-A" - Da notare che per l'installazione della scheda T841-A (versione per installazione a muro oppure sul fondo di un contenitore), tutti i componenti devono essere montati sulla stessa facciata, come visibile nella seguente foto:

INSTALLAZIONE DELLA SCHEDA "T-841-S" (SU PANNELLO) - Al contrario, se si preferisce installare la scheda su un pannellino (dopo aver praticato su quest'ultimo i fori per i pulsanti, quelli per i LED e l'apertura per il display), è necessario realizzare la versione T841-S: in questa versione, le 3 morsettiere M1-M2-M3 e i connettori J1 e J2 sono saldati sul lato opposto della scheda per consentire un facile accesso a questi componenti anche con la scheda già fissata sul pannello (vedi foto successive).

Nel disegno seguente sono riportate tutte le dimensioni utili per la foratura del pannello sul quale andrà installata la scheda T841-S.

COLLEGAMENTI DELL'UTILIZZATORE (LOAD) - Per quanto riguarda la potenza del carico, consiglio di collegarne uno che non superi i 400-500 Watt per non sovraccaricare troppo i contatti del relè che, in teoria, potrebbero sopportare potenze fino a 750 VA. Per attivare carichi con potenze superiori, si può sfruttare il relè sulla scheda per pilotarne un altro esterno di maggiore potenza (vedi schemi successivi): in questo caso è preferibile utilizzare un relè esterno con bobina da 12V così da poterlo collegare alla stessa tensione di alimentazione della scheda. Di seguito sono riportati gli esempi di collegamento appena descritti.

COMANDI e USO    [ TORNA ALL'INDICE ]

Come già accennato, questo Timer gestisce tempi da 1 secondo fino a 1 ora (per la precisione fino a 59:59) e i valori da programmare sono a passi di 1 secondo.

Una volta acceso, il Timer visualizza l'ultimo valore usato dall'utente (il TIMER 841 può memorizzare fino a 8 tempi diversi) ed è pronto per essere avviato premendo il pulsante  START . In alternativa, premendo il pulsante  TIME SELECT.  è possibile selezionare uno degli 8 tempi memorizzati dall'utente oppure, premendo il pulsante  PROG , si entra nella fase di PROGRAMMAZIONE dei tempi: il numero del tempo che si sta programmando (o modificando) è indicato dall'accensione di uno degli 8 piccoli LED rossi (ad esempio, se è acceso il LED numero 3, significa che stiamo programmando il Tempo n. 3).

  I valorI di Default alla prima accensione

All'accensione, il display visualizza sempre l'ultimo tempo che è stato avviato dall'utente (l'accensione di uno degli 8 LED rossi indica quale degli 8 tempi è visualizzato sul display).

Se non è mai stato utilizzato, dopo l'accensione, il Timer viene automaticamente impostato con un tempo di 2 minuti (02:00) su TUTTE le 8 memorie.

  I pulsanti di comandO e la PROGRAMMAZIONE

•  START / RESUME  
Pulsante per l'avvio del Timer. Il Timer può essere avviato solo se il LED verde è acceso (LED verde acceso = Timer pronto). Alla pressione del pulsante  START , il LED verde si spegne e il Timer attiva il relè avviando il conto alla rovescia partendo dal tempo visualizzato sul display. Durante il conto alla rovescia, il LED giallo è acceso per indicare che il relè è stato attivato.


•  STOP / ABORT  
Questo pulsante, premuto una volta durante il conto alla rovescia, ferma momentaneamente il Timer e disattiva il relè (il LED giallo si spegne). Per far ripartire il Timer (e riattivare il relè), premere il pulsante  START  altrimenti, una seconda pressione del pulsante  STOP  arresta definitivamente il Timer ed annulla il conteggio riportando il Timer alle condizioni di partenza iniziali (LED verde acceso).

NOTA - Durante una PAUSA (ovvero dopo aver premuto una volta il pulsante  STOP ), sul display è acceso solo il PUNTINO ROSSO BASSO.


•  TIME SELECT.  
Pulsante per la scelta di UNO degli 8 tempi in memoria. Ad ogni pressione del pulsante, sul display sarà visualizzato UNO degli 8 tempi programmati dall'utente (il corrispondente numero sarà indicato dall'accensione di UNO degli 8 LED rossi). Una volta arrivati al tempo numero 8, premendo ancora il pulsante, si riparte dal tempo numero 1 e così via. Il tempo correntemente visualizzato sul display (ed indicato dall'accensione del corrispondente LED rosso) sarà quello usato dal Timer all'avvio oppure in programmazione.


•  PROG  
Premere questo pulsante per entrare nella fase di PROGRAMMAZIONE del Timer.
Per uscire dalla fase di programmazione, premere nuovamente il pulsante  PROG .

NOTA - Per entrare nella fase di PROGRAMMAZIONE, il Timer deve essere PRONTO (LED verde acceso).

Durante la programmazione (o la modifica) del Tempo, sul display si accende SOLO una cifra per volta (cioè quella selezionata dove inserire il valore da programmare): le rimanenti cifre sul display sono "nascoste" e le loro posizioni sono segnalate con l'accensione di trattini bassi.


•  Selezione della POSIZIONE e inserimento dei VALORI  

I pulsanti  START  e  STOP  hanno una doppia funzione: quando si entra nella fase di PROGRAMMAZIONE, questi due pulsanti consentono di scegliere la posizione della cifra da programmare ed il relativo valore da inserire secondo quanto descritto di seguito:

• Pulsante ▶ (START): ad ogni pressione, si seleziona una cifra diversa, da sinistra verso destra. La cifra accesa è quella in cui si inserirà il valore da programmare. Dopo la quarta cifra, un'ulteriore pressione del pulsante fa ripartire la sequenza dalla prima e così via.
• Pulsante ▲ (STOP): ad ogni pressione, si inserisce un valore da 0 a 9 sulla cifra selezionata. Una volta arrivati al valore 9, premendo ancora il pulsante, si riparte da 0 e così via.
  
  

  IL Display

Durante il funzionamento del Timer, sul display possono accendersi uno o entrambi i PUNTINI DI SEPARAZIONE (:). Inoltre, l’accensione dei LED verde e giallo indicano diverse situazioni. Nell’elenco seguente sono descritte tutte le situazioni possibili.

•   PUNTINI ACCESI FISSI (Timer Ready)
I due puntini accesi fissi indicano che il Timer è pronto per essere avviato con la pressione del pulsante  START  oppure per entrare in PROGRAMMAZIONE premendo il pulsante  PROG  o ancora, per la scelta del tempo desiderato premendo il pulsante  TIME SELECT. .
Anche il LED verde acceso indica che il Timer è pronto per tutte queste tre operazioni.
NOTA - Anche durante la fase di PROGRAMMAZIONE, questi due puntini sono accesi fissi.



•   PUNTINI ACCESI LAMPEGGIANTI (Countdown in progress)
I due puntini che lampeggiano ogni secondo indicano che il Timer è in funzione (LED giallo acceso). Durante il conto alla rovescia è possibile fermare momentaneamente il Timer (e quindi disattivare il relè) premendo il pulsante  STOP .



•  PUNTINO BASSO ACCESO (Pause Timer)
Come già accennato, il puntino basso si accende quando, durante un conteggio, si preme il pulsante  STOP  per mettere il Timer in PAUSA (il LED giallo si spegne). In questa situazione, premendo il pulsante  START  il Timer si riavvia dal punto in cui era stato interrotto mentre premendo ancora una volta il pulsante  STOP , il conteggio si arresta definitivamente (ABORT) e il Timer è pronto per essere nuovamente avviato dall'utente (LED verde acceso).



•   PUNTINO ALTO ACCESO (Open Panel)
Il puntino luminoso alto si accende quando si attiva il dispositivo di sicurezza collegato alla morsettiera M3 (MW): su questa morsettiera, ad esempio, possono essere collegati i contatti "puliti" di un microswitch che rileva l'apertura di un eventuale sportello di sicurezza (quale potrebbe essere quello di un bromografo). In altre parole, i contatti sulla morsettiera M3 devono essere sempre chiusi affinché il Timer possa funzionare. Tutte le volte che i contatti sulla morsettiera M3 risultano aperti, il Timer si arresta (LED giallo e LED verde spenti). Se non si desidera gestire la morsettiera M3, è necessario cortocircuitarla con un ponticello a filo.



•   TRATTINI BASSI ACCESI (Programming)

Premendo ill pulsante  PROG , si entra nella fase di PROGRAMMAZIONE e il display appare come visibile nella figura a destra.


 

 

 


Premere una o più volte il pulsante ▶ (START) per selezionare la posizione in cui inserire il valore da programmare.

 

 

 


Premere una o più volte il pulsante ▲ (STOP) per inserire un valore compreso tra 0 e 9 sulla posizione selezionata.


 

 

Premendo di nuovo il pulsante  PROG , si esce dalla fase di PROGRAMMAZIONE dei tempi ed il valore appena programmato (o modificato) che appare sul display è salvato nella memoria del Timer.

  I LED DEL TIMER

Sul Timer ci sono 10 spie LED:

•  8 LED ROSSI (DL1...DL8 - TIME SELECTED) - I LED rossi si accendono uno alla volta e la loro accensione indica il numero del Tempo correntemente selezionato dall'utente (e visualizzato sul display).
•  LED GIALLO (DL9 - LOAD ON) - Il LED giallo si accende SOLO quando il relè è attivato.
•  LED VERDE (DL10 - READY)  - Il LED verde acceso indica che il Timer è pronto per essere avviato.

  Scansione Audio dei Secondi

Se la scansione audio dei secondi è attivata, durante il conteggio il buzzer emette un breve segnale acustico ad ogni secondo (il classico “toc”).

NOTA - Per attivare o disattivare l'opzione SCANSIONE AUDIO DEI SECONDI, il Timer deve essere PRONTO (LED verde acceso).

Per attivare la scansione audio dei secondi, premere e mantenere premuto per almeno 2 secondi il pulsante  STOP  fino a quando sul display non appare la cifra "0"oppure "1" secondo quanto illustrato nelle successive figure.

•   SCANSIONE AUDIO DEI SECONDI ATTIVA
Quando il display segnala  1 , la scansione audio è ATTIVATA.



•   SCANSIONE AUDIO DEI SECONDI NON ATTIVA
Quando il display segnala  0 , la scansione audio è DISATTIVATA.

NOTA - L'Attivazione/Disattivazione della SCANSIONE AUDIO DEI SECONDI è memorizzata nella memoria del Timer: per questo, il Timer, ad ogni accensione, funziona sempre con l'ultima opzione impostata dall'utente.

GALLERIA IMMAGINI    [ TORNA ALL'INDICE ]

Le foto seguenti mostrano la scheda nella versione T841-A (con tutti i componenti montati sullo stesso lato): questa versione della scheda è idonea per l'installazione a MURO oppure sul fondo di un CONTENITORE (per questo tipo di installazione i pulsanti possono avere una qualsiasi altezza compresa tra 10 e 14 mm.).

Le foto seguenti mostrano la scheda nella versione T841-S idonea per il montaggio su PANNELLO (vedi alcuni componenti montati sul lato opposto). Questo tipo di scheda consente un facile accesso alle morsettiere e ai jumper anche dopo l'installazione su pannello.

DOWNLOAD    [ TORNA ALL'INDICE ]

Cliccando sui seguenti link, potete scaricare le istruzioni d'uso del TIMER 841 (in italiano o in inglese) e il datasheet del PICmicro 16F1933. Per le richieste del firmware HEX, utilizzare SOLO la sezione COMMENTI.

Scarica il Manuale d'Uso del TIMER 841 in ITALIANO (8,5 MB) Download the Owner's manual (in English) of the TIMER 841 (8,5 MB) Scarica il Datasheet del Microcontrollore PIC16F1933

COMMENTI    [ TORNA ALL'INDICE ]

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